우리 몸에 침투하여 각종 질환을 일으키는 미세먼지는 다른 선진국과 비교했을 때도 한국의 수치가 상당히 높아 심각한 상황이다. 사람과 동식물 모두 자기의 몸을 보호하기 위해 면역체계를 갖고 있는 것처럼, 건물도 이런 미세먼지와 오염공기에 대비하여 어떠한 면역체계를 갖출 수 있을까의 고민으로 부터 설계를 시작하였다. 공기청정기가 없이도 건물의 파사드를 통해 건물 스스로 공기정화기능을 한다면 작게는 건물내부의 쾌적한 환경을 조성할 수 있고 크게는 도시의 환경이 정화되어 깨끗한 도시환경이 만들어 질 수 있을 것이다.

건물에 공기정화 시스템을 갖게 하기 위해서 건물의 파사드에 오염공기 정화 성능이 입증이 된 광촉매를 코팅하였다. 광촉매가 빛에 의해서 활성화 되면 광촉매에 닿는 오염물질이 분해되어 주변공기를 정화시키는 개념이다. 낮에는 햇빛에 의해, 밤에는 파사드 안에 삽입된 LED에 의해 광촉매를 활성화 시킬 것이다.

광촉매가 코팅된 파사드를 기존건물에 덧붙였을 때 얻을 수 있는 기능과 효과에 대한 다이어그램이다. 햇빛에 의해 파사드에 코팅되었던 광촉매가 활성화 되어서 주변의 오염된 공기를 정화시키고 깨끗한 공기로 만들어준다. 또한 비오는 날엔 파사드에 남아있던 잔여물질들이 빗물에 씻겨 내려가 외관을 깨끗이 청소하는 셀프클리닝기능도 한다. 파사드는 다공형태로 디자인하여 새로운 파사드에 시선이 차단되지 않게 개방하여 주었고 파라메트릭으로 디자인 된 입면을 덧붙임으로써 기존 건물을 디자인적으로 개선하는 요소로도 활용된다.

양파의 표피세포를 생체모방하여 파사드의 패턴과 유닛의 디테일에 적용하였다. 형태를 유지하는 세포벽 즉 틀을 먼저 만들어주고 그 안에 서로 연결된 면들을 생성하여 외부공기와 햇빛에 맞닿게 하였다. 세포벽들이 결합되는 방향성을 따와 전체 틀의 패턴을 만들고 방향성으로 인해 생성된 양파의 겹을 안쪽 면에 적용하여 햇빛와 외부공기에 맞닿는 면적을 최대로 함과 동시에 겹의 갯수에 따라 개방성을 다르게 조정하도록 하였다.

겹의 갯수를 다르게 한, 개방 정도가 다른 유닛들을 조합하여 기존 건물에 적합하게 변형하여 활용할 수 있게 하였다. 로비와 같이 공적인 공간 혹은 뒷면에 커튼월이 있는 부분에는 가장 열린 타입들로 조합하여 구성할 수 있고 병실과 같이 솔리드한 벽에 부분적으로 창문이 뚫린 부분에는 가장 닫힌 타입과 열린타입을 섞어서 패턴을 만들 수도 있다.

또한 햇빛이 없는 야간에도 광촉매를 활성화 시키기 위하여 유닛의 안쪽에 LED를 삽입하였다. 이로인해 24시간 공기정화 기능을 유지할 수 있으며 야경까지 고려한 디자인 입면이 될 수 있다.

파사드의 제작 과정을 나열한 것이다. 1.솔리드한 면에 세포의 방향성에 따른 세로결을 만들었다. 2.각 선을 등간격으로 나누고 그 점들을 교차하며 이어 곡선으로 변형하였다. 3.그 곡선을 Extrude 시킨 것이 전체 패턴의 틀이 되고 안쪽에 Loft 시킨 면이 햇빛에 닿는 기능적인 면이 된다. 4.안쪽 면에 결을 적용해 개방정도를 조정하도록 하였고 반복되는 형상에 따라 유닛을 나누어 현장에서도 쉽게 조립될 수 있게 하였다.

논문자료를 활용하여 파사드의 재료와 그 재료에 광촉매를 어떻게 입힐지, 어떤 종류의 광촉매를 입힐지 좀 더 구체화해나갔다. 1.파사드의 원 재료는 폴리카보네이트를 활용하여 가벼운 재료로 어느 건물에도 손쉽게 부착가능함과 동시에 진공성형공법으로 제작하여 자유로운 디자인이 가능하도록 계획하였다. 2. 광촉매 코팅 방법으로는 바인더라는 접착제를 활용하여 내열성과 코팅안정성이 함께 높아지는 방식을 택하였다. 3. 자외선뿐만 아니라 가시광선에도 활성화되는 산화텅스텐을 광촉매의 종류로 선정하여 주간,야간에도 다 기능하도록 하였다.

도로에서 흔히 볼 수 있는 노후한 병원에 클리닝파사드를 적용한 낮/밤 사진(꼴라주)이다. 이로 인해 병원 내부의 쾌적한 환경을 조성할 뿐만 아니라 도시적으로도 환경을 개선할 수 있는 요소로서 미세먼지를 차단하고 오염공기를 정화시키는 클리닝파사드의 역할을 기대해 볼 수 있을 것이다.